Трансформаторный сердечник
Конструкция силового трансформатора различается по всей отрасли. Базовая компоновка по сути одна и та же, и в последние годы она практически не изменилась, поэтому некоторые из вариантов можно обсудить в этой статье.
Конструкция силового трансформатора - сердечник (на сердечниках фототрансформатора, показывающих верхнюю часть кремниевой стали, Megawatt)
Ядро, которое обеспечивает магнитный путь для направления потока, состоит из тонких полос из высококачественной стали, называемых ламинатами, которые электрически разделены тонким покрытием из изоляционного материала. Полоски могут быть уложены или намотаны, причем обмотки либо встроены за одно целое вокруг сердечника, либо построены отдельно и собраны вокруг основных секций.
Стальная сталь может быть горячей или холоднокатаной, ориентированной на зерно или не зерно ориентированной, и даже лазерной скрайбированной для дополнительной производительности.
Толщина колеблется от 0, 23 мм до 0, 36 мм. Сечение сердечника может быть круглым или прямоугольным, с круглыми сердечниками, обычно называемыми крестообразной конструкцией. Прямоугольные сердечники используются для меньших номиналов и в качестве вспомогательных трансформаторов, используемых в силовом трансформаторе. Прямоугольные сердечники используют одну ширину полосы, а круглые сердечники используют комбинацию разных ширины полосы для приближения к круглому поперечному сечению.
Тип стали и устройство зависят от номинала трансформатора в зависимости от факторов затрат, таких как рабочая сила и производительность.
Точно так же, как и другие компоненты в трансформаторе, тепло, выделяемое ядром, должно быть адекватно рассеяно.
Хотя сталь и покрытие могут выдерживать более высокие температуры, он будет контактировать с изоляционными материалами с ограниченными температурными возможностями. В больших установках охлаждающие каналы используются внутри сердечника для дополнительной площади конвективной поверхности, а участки ламинирования могут быть разделены для уменьшения локализованных потерь.
Ядро удерживается вместе, но изолировано от механических структур и заземлено до одной точки, чтобы рассеять электростатическое нарастание. Основное положение основания обычно представляет собой легкодоступную точку внутри резервуара, но ее также можно вводить через втулку на стенке резервуара или сверху для внешнего доступа.
Эта точка заземления должна быть съемной для целей тестирования, например, проверка на непреднамеренные основные причины. Множество ячеек, таких как случай, когда сердечник случайно контактирует с другими заземленными внутренними металлическими механическими структурами, может обеспечить путь для циркулирующих токов, вызванных основным потоком, а также поток утечки, создавая таким образом концентрации потерь, которые могут привести к в локализованном отоплении.
Максимальная плотность потока основной стали, как правило, рассчитана как можно ближе к колену кривой насыщения, что объясняет требуемые чрезмерные увеличения и допуски, которые существуют из-за материалов и производственных процессов.
Для силовых трансформаторов плотность потока обычно составляет от 1, 3 до 1, 8 Тл, а точка насыщения для магнитной стали составляет от 2, 03 до 2, 05 Тл.
В силовых трансформаторах используются два основных типа конструкции сердечника: форма сердечника и форма оболочки.
При построении основной формы существует единственный путь для магнитной цепи. На рисунке 1 показана схема однофазного сердечника со стрелками, показывающими магнитный путь.
Рисунок 1 - Схема однофазной конструкции сердечника.
Рисунок 2 - Схема трехфазной конструкции сердечника
Для однофазных применений обмотки обычно делят на обеих ногах, как показано на рисунке. В трехфазных применениях обмотки конкретной фазы обычно находятся на одной и той же ноге ядра, как показано на рисунке 2.
Рисунок 3 - «Е-сборка» перед добавлением катушек и вставкой верхнего хомута
Обмотки строятся отдельно от сердечника и помещаются на их соответствующие ножки сердечника во время сборки сердечника. На рисунке 3 показано, что обозначается как « E » - сборка трехфазного сердечника сердечника во время сборки.
В корпусной конструкции сердечник обеспечивает несколько путей для магнитной цепи. Рисунок 4 представляет собой схематическое однофазное ядро оболочки с двумя показанными магнитными дорожками.
Ядро обычно укладывается непосредственно вокруг обмоток, которые обычно являются обмотками типа « блины », хотя некоторые приложения таковы, что ядро и обмотки собраны аналогично основной форме.
Рисунок 4 - Схема однофазной конструкции оболочки
Благодаря преимуществам короткого замыкания и переходного напряжения, формы оболочки чаще всего используются в крупнейших трансформаторах, где условия могут быть более серьезными. Вариации трехфазной конструкции оболочки включают в себя пяти- и семиногие ядра, в зависимости от размера и применения.
Видеоизображение Конструкция трансформатора распределения
//www.youtube.com/watch?v=BkAi_qo8hDc&w=623&h=468
Ссылка: Электрическая трансформаторная техника, опубликованная 16 мая 2012 г. CRC Press // глава Power Transformers, созданная HJ Sim и SH Digby (Получить эту книгу от CRC Press)